医学影像数据安全访问机制

发布时间：2021-04-29 10:29

　　在信息化时代,很多数据文件可以很方便地进行增删改查等操作。由于信息化文件的一系列优点,医学影像领域也随之进入了信息化时代,很多数字化的影像、文本诊疗数据逐渐被各大医疗机构、科研机构应用起来。目前国际通用的医学影像文件格式是DICOM标准。目前最新的DICOM3.0标准中,出于兼容性、通用性等许多方面考虑,患者的信息是明文存放的,任何人、任何支持DICOM标准的设备拿到DICOM文件即可以访问其中的内容,若存有患者隐私的DICOM文件被泄露,患者的私人医疗信息可能被未获授权的第三方查看、篡改,设计一整套针对医学影像的安全机制已经成为社会个人隐私的重中之重。本文针对DICOM协议在文件层面上的安全弱点,利用AES、RSA、MD5加密算法,基于图像隐写、信息摘要、数据脱敏技术,设计了一套兼容DICOM格式的数字医学影像安全机制,解决了DICOM数字医学影像在存储、访问过程中的安全问题。为了贴合医疗诊断过程中的实际场景,本安全访问机制设计了多个角色,并分别设计了对应的访问机制,有很好的实用性。在保证安全性的前提下,本安全机制在算法的选择上偏向于选择并行性好的算法,最大程度上保证数字医学影像查看... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
        1.1.1 论文研究背景
        1.1.2 论文研究意义
    1.2 数字医学影像发展现状
        1.2.1 医疗信息管理系统发展现状
        1.2.2 DICOM安全机制发展现状
    1.3 本文主要研究内容和论文结构
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文结构
第2章 DICOM安全解决方案
    2.1 DICOM标准结构剖析
        2.1.1 DICOM标准的组成部分
        2.1.2 DICOM文件的Tag结构
        2.1.3 DICOM标准中的敏感标签
        2.1.4 DICOM文件的图像结构
        2.1.5 DICOM潜在的安全问题
    2.2 安全机制的设计原则
    2.3 DICOM密钥生成模块
        2.3.1 常用的信息摘要算法介绍
        2.3.2 密钥生成模块
        2.3.3 密钥的落库
    2.4 DICOM敏感信息摘要模块
        2.4.1 DICOM生成多重敏感信息摘要
        2.4.2 敏感信息完整性校验
    2.5 DICOM图像隐写模块
        2.5.1 常见的图像隐写方法
        2.5.2 DICOM图像隐写方法
        2.5.3 图像隐写信息的提取
    2.6 DICOM数据脱敏模块
        2.6.1 常见数据脱敏方法
        2.6.2 DICOM数据脱敏方法
        2.6.3 Base64 算法简介
    2.7 DICOM文件加密模块
        2.7.1 常见的加密机制
        2.7.2 DICOM文件加密
        2.7.3 SSL安全信道
    2.8 本章小结
第3章 安全访问机制的设计
    3.1 安全机制的概要设计
        3.1.1 安全机制的组成
        3.1.2 安全机制用例图
    3.2 安全机制详细设计
        3.2.1 医院加密流程
        3.2.2 患者本地解密流程
        3.2.3 HTTPS远程快捷查看流程
        3.2.4 医生解密流程
    3.3 异常情况处理
        3.3.1 患者身份证号、病历号泄露
        3.3.2 医生工号泄露
        3.3.3 文件、管理员账户泄露
        3.3.4 爬虫攻击
    3.4 安全机制性能指标
        3.4.1 安全机制的空间开销
        3.4.2 安全机制的时间开销
    3.5 本章小结
第4章 安全访问机制的实现
    4.1 安全机制的实验环境
    4.2 安全机制效果展示
    4.3 安全性证明
    4.4 本章小结
第5章 结论和展望
    5.1 实验结论
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VC++6.0的DICOM图像开窗显示研究[J]. 刘燕茹,罗利霞,郑燕.  通讯世界. 2019(12)
[2]动态更新失真代价的自适应JPEG隐写算法[J]. 汤光明,孙艺,徐潇雨,王宇.  通信学报. 2017(09)
[3]免密钥托管的基于身份的分层加密机制研究[J]. 唐鑫,齐芳.  计算机工程与科学. 2017(05)
[4]基于HTTPS的移动安全防护体系[J]. 王成现,李夫宝,王京.  计算机系统应用. 2016(07)
[5]大数据环境下的智能数据脱敏系统[J]. 陈天莹,陈剑锋.  通信技术. 2016(07)
[6]基于Arnold变换的数字图像自适应隐写算法[J]. 李琪,廖鑫,屈国庆,陈国永,杜蛟.  通信学报. 2016(06)
[7]散列算法MD5和SHA-1的比较[J]. 王泽,曹莉莎.  电脑知识与技术. 2016(11)
[8]基于无损水印的DICOM文件头信息篡改检测[J]. 林意,廖琴枝.  计算机工程. 2016(05)
[9]基于Web访问日志的异常行为检测[J]. 刘志宏,孙长国.  计算机与网络. 2015(13)
[10]数据脱敏:敏感数据的安全卫士[J]. 郭嘉凯.  软件和信息服务. 2014(02)

博士论文
[1]可逆数据隐藏及调色板图像隐写技术研究[D]. 吴汉舟.西南交通大学 2017
[2]公钥密码体制安全性证明关键技术及应用研究[D]. 刘杰.上海交通大学 2008

硕士论文
[1]医学影像DICOM的显示和处理[D]. 王利华.内蒙古大学 2013
[2]高级加密标准AES的实现研究[D]. 赵勇.电子科技大学 2004



本文编号：3167363